基于高临界共溶温度二元混合稀释剂体系的PVDF多孔膜的制备及结构演变规律

发布时间：2020-08-28 21:21

　　 膜分离技术是一种物理性分离技术,因具有高效无污染的优点广受人们的青睐,在膜分离技术中膜材料的选择具有重要的作用。如聚偏氟乙烯(PVDF)因具有机械性能好、热稳定性高、室温下不受酸腐蚀而成为主要膜材料之一。制备PVDF微孔膜的工艺方法有多种,其中TIPS法制备微孔膜是最容易达到膜结构可控的目的。以往的研究中,微孔膜大多数在TIPS的液-液相分离下制备,但是制膜所需温度高,不易操作。固-液相分离制备的膜结构都是球晶状结构,且往往存在致密皮层和孔径分布宽等缺点。本文利用高临界共溶温度二元混合稀释剂通过TIPS法制备性能优异PVDF微孔膜,对相分离过程中的结晶动力学和热力学进行了讨论,为膜结构的控制提供理论依据。主要的研究内容和结论如下首先研究了采用高临界共溶温度的二元稀释剂作TIPS法制备PVDF微孔膜的混合稀释剂时混合稀释剂的比例、空气间隙、凝固浴温度等因素对膜结构和性能的影响,在固-液相分离体系下从热力学和动力学两方面进行了分析。实验结果表明随着混合稀释剂的分相作用的增强,微孔膜的支撑层球状粒子上出现了孔隙,使膜结构贯通性得到了改善。在此基础上又研究了混合稀释剂中的水溶性稀释剂PC与水的扩散减缓引起的延迟分相对相分离过程的影响。通过扫描电镜分析,微孔膜的皮层结构由致密皮层演变为贯通的网状孔或薄皮层结构。制膜工艺中的芯液对微孔膜的传质传热作用和膜内外皮层降温速率不同导致微孔膜的支撑层结构出现梯度孔现象。实验结果表明制备的中空纤维膜的孔径小、膜结构贯通。微孔膜的碳黑墨水的截留率达99%,牛血清蛋白的截留率为95%。最后本文通过测节萃取操作工艺,采用水萃取-酒精萃取-水萃取的交替萃取方法,减小了中空纤维膜干燥过程中的收缩率,并考察了稀释剂的萃取工艺、拉伸-热定型工艺对微孔膜结构和性能的影响。
【学位单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ051.893

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 秦建军,林一铮,江成璋;下临界共溶温度体系制备聚砜中空纤维超滤膜的研究[J];膜科学与技术;1993年04期

2 许振良;蒋福四;魏永明;刘敏;;低临界共溶温度PSf-DMAc-PEG体系微孔膜及其性能表征[J];膜科学与技术;2013年03期

3 刘敏;许振良;魏永明;赵龙宝;;低临界共溶温度PES体系制备微孔膜的研究[J];高校化学工程学报;2013年04期

4 赵新军;蒋中英;;高分子凝胶体积相变中的氢键作用[J];原子与分子物理学报;2015年02期

5 杨向宏;黄玉惠;赵树录;丛广民;;苯酰化聚苯醚—聚苯乙烯共混物相容性研究[J];广州化学;1991年01期

6 高长有,胡小红,管建均,李安,沈家骢;热致相分离技术制备聚氨酯多孔膜的条件控制[J];高分子学报;2001年03期

7 仲慧,嵇鸣,赵宜江,王锦堂,朱红军;温敏性萃取水凝胶对生物大分子的分离[J];精细化工;2003年03期

8 庞娟;;聚N-异丙基丙烯酰胺链构象转变以及溶剂化效应的分子动力学模拟[J];金陵科技学院学报;2014年01期

9 吴长增,张庆芝,卢锦梭,今野千男,斋藤正三郎;无机盐对聚乙二醇(PEG)水溶液浊点温度的影响[J];高分子学报;1993年04期

10 卢琰,景遐斌,姜炳政,冯之榴;含氯聚合物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物共混体系的红外光谱研究[J];高分子学报;1990年05期

相关会议论文 前4条

1 牛艳华;王志刚;;化学交联对聚烯烃共混物相分离动力学的影响[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

2 赵继石;左敏;郑强;;纳米层状硅酸盐对聚甲基丙烯酸甲酯/聚乙酸乙烯酯共混物相分离行为的影响[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题C：高分子结构与性能[C];2013年

3 韩志超;张若愚;董侠;;聚丁二烯/聚异戊二烯共混体系在剪切场下的成核分相研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2009年

4 杨琥;尹唯斯;王治流;程昒时;;聚N-异丙基丙烯酰胺两种不同单链附聚体样品的制备及性质研究[A];第四届全国高聚物分子表征学术讨论会论文集[C];2004年

相关硕士学位论文 前2条

1 许山山;基于高临界共溶温度二元混合稀释剂体系的PVDF多孔膜的制备及结构演变规律[D];天津工业大学;2018年

2 李亚娜;环境敏感性微凝胶对牛血清蛋白的吸附研究[D];郑州大学;2005年

本文编号：2808179